【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电容器电极复合领域，尤其涉及石墨烯超级电容器电极复合方法及系统。
技术介绍
1、石墨烯是碳的同素异形体，碳原子以sp²杂化键合形成单层六边形蜂窝晶格石墨烯。而石墨烯超级电容器是基于石墨烯材料的超级电容器的统称。现有技术中，由于石墨烯的制备成本较高，往往使用石墨烯复合材料制备石墨烯超级电容器的电极。
2、在公开号为cn109637827b的专利中便公开了一种用于超级电容器的含氮多孔碳/二氧化锰纳米线复合电极的制备方法，其以含氮生物质碳和二氧化锰为原料制备所述电极。
3、但是，上述制备方法在使用时仍具有一定的缺陷，上述制备方法在制备电容器电极材料的过程中，需要对溶液进行水浴加热，并且在水浴加热的过程中还需要对溶液进行搅拌，现有技术中对于搅拌的工序往往采用机械结构进行，由于高锰酸钾和高硫酸钾均具有一定的腐蚀性和毒性，往往会因机械结构间的密封性不足或机械结构连接处被高锰酸钾和高硫酸钾腐蚀而导致介质泄漏，一方面会导致后续制备出的电容器电极材料的质量受损，另一方面也会因高锰酸钾和高硫酸钾的泄漏对技术人员身体造成一定的损害。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的石墨烯超级电容器电极复合方法及系统。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：石墨烯超级电容器电极复合方法，该方法基于复合加工装置实现电容器电极复合，具体包括以下步骤：
3、步骤一：通过进料管向反应釜内添加去离子水，随后再向反应釜内
4、步骤二：齿环在转动过程中会通过第一磁铁对第二磁铁进行磁力耦合，利用磁力带动第二磁铁转动，对反应釜内部进行搅拌，并且第一磁铁也会对磁板产生磁力，通过磁力带动收集盒产生晃动，使收料筛网上的反应产物分布均匀；
5、步骤三：待反应釜中的反应进行完毕之后，关闭伺服电机进行静置沉淀，随后控制底板上升，通过排料管和伸缩管将反应产物排出至收料筛网上进行过滤，并对反应产物进行清洗；
6、步骤四：在将反应产物进行清洗之后进行真空干燥处理，随后经过超声、烘烤、冷冻干燥、热处理和蚀刻处理，得到电容器复合电极材料，最后经机械加工制备成电容器电极。
7、优选的，所述复合加工装置包括反应釜，所述反应釜内滑动安装有保温组件，反应釜的侧壁中开设有用于加热的中空加热腔，保温组件上转动安装有两个第二磁铁，反应釜的下方设置有齿环，齿环的顶部对称安装有两个第一磁铁，第一磁铁和第二磁铁进行磁力耦合传动，反应釜的一侧设置有用于收集反应产物的收集盒，收集盒靠近反应釜的一侧固定连接有磁板，磁板与第一磁铁通过磁力驱动收集盒进行晃动。
8、优选的，所述保温组件包括底板，底板的顶部中心处固定连接有连接杆，连接杆远离底板的一端固定连接有限位板，限位板的顶部偏心固定连接有进料管，进料管远离限位板的一端固定连接在盖板上，且进料管的两端分别贯穿限位板和盖板，进料管的顶部设置有封板，盖板的顶部中心处固定连接有用于安装保温组件的连接柱。
9、优选的，所述连接杆的外侧套接有轴承，且轴承的内圈固定套接在连接杆上，轴承的外圈两侧均固定连接有横杆，横杆远离轴承的一端固定连接有安装块，安装块的底部转动连接有转动轴，两个转动轴的低端分别与两个第二磁铁固定连接。
10、优选的，所述盖板的底部固定连接有双向气泵，双向气泵的两端分别与外界大气和反应釜内部空间连通；所述反应釜的顶部开设有凹槽，凹槽内嵌设有密封气囊，密封气囊与盖板的底部壁板活动抵接。
11、优选的，所述反应釜的底部通过多个支腿固定连接在安装板上，齿环的中心处转动连接有连接轴，连接轴的底部固定连接在安装板上，齿环的一侧啮合连接有齿轮，齿轮的底部中心处固定连接有伺服电机的输出轴；所述中空加热腔的一侧顶部和底部均连通有导管，位于下方的导管为进液端，位于上方的导管为出液端，两个导管均与外置的加热循环设备连通，加热循环设备内预先填充有导热油。
12、优选的，所述收集盒的底部固定连接有多个弹簧，弹簧远离收集盒的一端固定连接在安装座的内底部壁板上，安装座固定连接在安装板上，收集盒远离磁板的一端连通有波纹管，波纹管远离收集盒的一端连通有用于收集反应废水的废水收集池，收集盒内部设置有筛网架，筛网架的底部固定连接有收料筛网，筛网架的顶部四侧均固定连接有卡箍，四个卡箍分别活动卡接在筛网架的四侧壁板的顶部。
13、优选的，所述反应釜的顶端开设有出料口，出料口靠近反应釜内部的一侧设置有滤板，滤板的顶部两端均固定连接有电动推杆，出料口远离反应釜的一侧滑动连接有电动板阀，出料口远离反应釜内部空间的一端连通有排料管，排料管远离出料口的一端连通有伸缩管，伸缩管位于收集盒的中心处正上方。
14、优选的，所述复合加工装置还包括：
15、控制器，固定连接在盖板的顶部；
16、两个电动卡板，分别滑动连接在反应釜的侧壁上，且两个电动卡板分别与限位板和底板的顶部壁板活动卡接；
17、气管，偏心设置在反应釜的底部，且气管贯穿中空加热腔，气管的底部设置有气压阀；
18、风向传感器，设置在气管的下方，风向传感器通过连接件固定连接在反应釜的底部壁板上。
19、优选的，石墨烯超级电容器电极复合系统，该系统在反应完成后的工作方法具体为：
20、所述控制器获取风向传感器所反馈的第一风向信息；
21、所述控制器根据第一风向信息生成第一控制信息；
22、所述控制器将第一控制信息发送至电动板阀，以控制电动板阀开启；
23、其中，所述第一风向信息的生成依据为：在所述风向传感器检测到自外界大气流向气管内的空气流向时，风向传感器生成第一风向信息。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
25、1、本专利技术通过第一磁铁与第二磁铁的设置，能够利用磁力耦合的原理有效的实现对反应釜内溶液的搅拌，一方面能够利用搅拌提高溶液的反应速率，另一方面也能够使得反应釜内的溶液受热更加均匀，热传到更加稳定，同时，利用磁力耦合也能够实现无接触搅拌，有利于避免因机械结构间的密封性不足或机械结构连接处被kmno4和k2s208腐蚀而导致反应釜内部溶液泄漏的情况出现，能够有利于保障后续制备出的电容器电极材料不会因溶液的泄漏而导致质量受损的情况出现，其次，也有利于避免有毒害的kmno4和k2s208对人体造成伤害。
26、2、本专利技术通过第一磁铁和磁板的设置，利用第一磁铁在横向对磁板施加的磁力使得收集盒进行晃动，进而使得反应产物从收料筛网上堆积较多的地方向着反应产物分布较少边缘处移动，进而将反应产物抖平，在此过程中，反应产物中含有的水分也会被抖落，降低反应产物中的含水量，便于后续对反应产物干燥工作的进行。
27、3、本专利技术通过保温组件的设置，在对溶液的搅拌完毕之后进行静置分层，随后通过连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于，该方法基于复合加工装置实现电容器电极复合，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述复合加工装置包括反应釜（1），所述反应釜（1）内滑动安装有保温组件，反应釜（1）的侧壁中开设有用于加热的中空加热腔（18），保温组件上转动安装有两个第二磁铁（33），反应釜（1）的下方设置有齿环（11），齿环（11）的顶部对称安装有两个第一磁铁（22），第一磁铁（22）和第二磁铁（33）进行磁力耦合传动，反应釜（1）的一侧设置有用于收集反应产物的收集盒（4），收集盒（4）靠近反应釜（1）的一侧固定连接有磁板（12），磁板（12）与第一磁铁（22）通过磁力驱动收集盒（4）进行晃动。
3.根据权利要求2所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述保温组件包括底板（21），底板（21）的顶部中心处固定连接有连接杆（30），连接杆（30）远离底板（21）的一端固定连接有限位板（20），限位板（20）的顶部偏心固定连接有进料管（15），进料管（15）远离限位板（20）的一端固定连接在
4.根据权利要求3所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述连接杆（30）的外侧套接有轴承（32），且轴承（32）的内圈固定套接在连接杆（30）上，轴承（32）的外圈两侧均固定连接有横杆（31），横杆（31）远离轴承（32）的一端固定连接有安装块，安装块的底部转动连接有转动轴，两个转动轴的低端分别与两个第二磁铁（33）固定连接。
5.根据权利要求3所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述盖板（13）的底部固定连接有双向气泵（17），双向气泵（17）的两端分别与外界大气和反应釜（1）内部空间连通；
6.根据权利要求2所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述反应釜（1）的底部通过多个支腿固定连接在安装板上，齿环（11）的中心处转动连接有连接轴，连接轴的底部固定连接在安装板上，齿环（11）的一侧啮合连接有齿轮（10），齿轮（10）的底部中心处固定连接有伺服电机（9）的输出轴；
7.根据权利要求2所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述收集盒（4）的底部固定连接有多个弹簧（19），弹簧（19）远离收集盒（4）的一端固定连接在安装座（8）的内底部壁板上，安装座（8）固定连接在安装板上，收集盒（4）远离磁板（12）的一端连通有波纹管（7），波纹管（7）远离收集盒（4）的一端连通有用于收集反应废水的废水收集池，收集盒（4）内部设置有筛网架（5），筛网架（5）的底部固定连接有收料筛网（28），筛网架（5）的顶部四侧均固定连接有卡箍，四个卡箍分别活动卡接在筛网架（5）的四侧壁板的顶部。
8.根据权利要求3所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述反应釜（1）的顶端开设有出料口，出料口靠近反应釜（1）内部的一侧设置有滤板（24），滤板（24）的顶部两端均固定连接有电动推杆，出料口远离反应釜（1）的一侧滑动连接有电动板阀（23），出料口远离反应釜（1）内部空间的一端连通有排料管（2），排料管（2）远离出料口的一端连通有伸缩管（3），伸缩管（3）位于收集盒（4）的中心处正上方。
9.根据权利要求8所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述复合加工装置还包括：
10.石墨烯超级电容器电极复合系统，该系统适用于权利要求9所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：该系统在反应完成后的工作方法具体为：
...【技术特征摘要】
1.石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于，该方法基于复合加工装置实现电容器电极复合，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述复合加工装置包括反应釜（1），所述反应釜（1）内滑动安装有保温组件，反应釜（1）的侧壁中开设有用于加热的中空加热腔（18），保温组件上转动安装有两个第二磁铁（33），反应釜（1）的下方设置有齿环（11），齿环（11）的顶部对称安装有两个第一磁铁（22），第一磁铁（22）和第二磁铁（33）进行磁力耦合传动，反应釜（1）的一侧设置有用于收集反应产物的收集盒（4），收集盒（4）靠近反应釜（1）的一侧固定连接有磁板（12），磁板（12）与第一磁铁（22）通过磁力驱动收集盒（4）进行晃动。
3.根据权利要求2所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述保温组件包括底板（21），底板（21）的顶部中心处固定连接有连接杆（30），连接杆（30）远离底板（21）的一端固定连接有限位板（20），限位板（20）的顶部偏心固定连接有进料管（15），进料管（15）远离限位板（20）的一端固定连接在盖板（13）上，且进料管（15）的两端分别贯穿限位板（20）和盖板（13），进料管（15）的顶部设置有封板（6），盖板（13）的顶部中心处固定连接有用于安装保温组件的连接柱。
4.根据权利要求3所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述连接杆（30）的外侧套接有轴承（32），且轴承（32）的内圈固定套接在连接杆（30）上，轴承（32）的外圈两侧均固定连接有横杆（31），横杆（31）远离轴承（32）的一端固定连接有安装块，安装块的底部转动连接有转动轴，两个转动轴的低端分别与两个第二磁铁（33）固定连接。
5.根据权利要求3所述的石墨烯超级电容器电极复合方法，其特征在于：所述盖板（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：康俊，储家伟，李年，王振洋，
申请(专利权)人：安徽格兰科新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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